python面试知识点—Django基础

整体结构

1.MVC模式理解, 如何使用

*引自MVC模式

优点：

• 可以为一个模型在运行的同时建立和使用多个视图
• 视图与控制器的可插拔性
• 模型的可移植性
• 潜在的框架结构

缺点：

• 增加了系统结构和实现的复杂性
• 视图与控制器连接过于紧密
• 视图对模型数据的低效率访问
• 高级界面工具不支持MVC模式

django框架中的MVC实现：

当URL被请求 ➜ 调用指定的Python方法 ➜ 通过业务逻辑(model)处理 ➜ 经过模板(template) ➜ 呈现页面(view)

2.如何理解MTV

3.Django你熟悉的模块都有哪些？分别作用

• Model 抽象出数据模型类，规定字段类型，定义模型内置方法
• serializers 序列化、反序列化model数据，请求字段校验
• signal， 信号处理，某个任务完成或达到指定状态时执行指定函数
• View，指定如何处理请求和如何处理网页
• template，页面函数输出页面相应
• middleware， 中间件，修改request或response的钩子
• cache, 缓存，分数据缓存，文件缓存、单视图缓存、局部视图缓存、全站缓存
• form, 内置表单
• log，日志
• admin, 后台
• manage， app启动文件
• wsgi，

4.wsgi

定义:wsgi（Web Server Gateway Interface）, Web服务器网关接口，是为python语言定义的Web服务器与Web应用程序或框架之间的一种简单而通用的接口。 简单来说就是web Server与web application之间通信的协议

协议内容:

• server负责从客户端接收请求，将request转发给应用，再将应用返回的response返回给服务端
• application接收server转发的request

model层

1.如何理解Django Migrations的作用

作用:Django框架提供的migrations是一个独立的机制，主要用以在Django应用中的model类和数据库结构的schema之间进行同步

文件:

• miagrations在Django应用中是一系列文件，位于Django应用的migrations目录下，用以存储Django应用中的model类的变化。
• 每次在Django应用中对model类的修改，都会对应一个migration文件。
• 一个migration文件与数据库结构的schema的一个版本对应。
• 从文件名看，migrations文件也是Python软件模块，其中包含各种用以操作数据库的django.db.migrations.operations对象。

相关命令

• makemigrations
• migrate
• sqlmigrate
• showmigrations

2.介绍下ORM下的N+1问题，发生的原因，以及解决方案。

发生原因

N+1是orm中比较经典的问题， 一般出现在一对多查询中，关联查询时，对一个表的n条查询结果进行遍历取关联表的字段， 执行的sql语句就是n+1条

影响

不断对数据库提交sql请求会影响性能

解决方案

• 可以使用select_related方法来查询
• 可以使用缓存，第一次查询是n+1，再次查询时速度会快
• 原生sql语句

示例

from django.db import models


class User(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=255)


class Post(models.Model):
    owner = models.ForeignKey(User)   # by the5fire
    title = models.CharField(max_length=255)
    content = models.TextField()
    

# 文章列表页，查询文章与用户

# 普通方法
posts = Post.objects.all()  #  获取所有的文章数据，注意此时不会执行sql语句  by the5fire
result = []
for post in posts:   # 此时会执行select * from post的查询
    result.append({
        'title': post.title,
        'owner': post.owner.name,  # 此时会执行  select * from user where user_id = <post.user_id>
    })
    
    
# sql
SELECT t1.title, t2.name from post as t1 INNER JOIN user as t2 ON t2.id = t1.owner_id;

# select_related
posts_with_user = Post.objects.all().select_related('user)

3.meta常用配置项

ordering 排序字段
abstract 是否为抽象类，抽象类可被继承
db_table 指定自定义数据库表名
unique_together 当需要通过两个字段保持唯一性时使用
verbose_name 为模型类起一个可读的名字
verbose_name_plural 指定模型复数形式是什么 不指定Django会自动在模型名称后加一个's'

4.QuerySet作用，常用QuerySet优化措施

*引自QuerySet方法、QuerySet API

QuerySet作用:

• QuerySet 可以被构造，过滤，切片，做为参数传递，这些行为都不会对数据库进行操作。只要你查询的时候才真正的操作数据库。
• 可以遍历，序列化、缓存、API查询

QuerySet特点:

• QuerySet对象类似于python中的list,有list对象的切片、遍历等方法， 也有内置的其他方法。如count()
• QuerySet是延迟获取的，只有当用到这个QuerySet时，才会查询数据库求值
• 查询到的QuerySet又是缓存的，当再次使用同一个QuerySet时，并不会再查询数据库，而是直接从缓存获取（不过，有一些特殊情况）。
• 一般而言，当对一个没有求值的QuerySet进行的运算，返回的是QuerySet、ValuesQuerySet、ValuesListQuerySet、Model实例时，一般不会立即查询数据库；反之，当返回的不是这些类型时，会查询数据库。

优化:

• 避免读取全部数据，优先使用exists,count,only,defer,切片等
• 使用Iterator()迭代大数据
• 判断存在使用exists
• 使用values或values_list获取部分需要的表字段
• 外键关联过多可使用select_related提前将关联表join
• 使用数据库索引
• 使用正确的字段类型

5.manager作用，如何定制？什么情况下需要定制

作用 ：

• manager是django模型中的管理器，用于提供数据库查询操作的接口，django的每个model至少存在一个manager

• Manager定义表级方法（表级方法就是影响一条或多条记录的方法）

如何定制

以models.Manager为父类，定义自己的manager，增加表级方法

自定义 Manager 额外添加 Manager 方法和/或修改初始值 QuerySet 这个 Manager 返回

示例

自定义manager提供with_counts()方法， 返回所有OpinionPoll对象，且每个对象均有num_responses属性

from django.db import models

class PollManager(models.Manager):
    def with_counts(self):
        from django.db import connection
        with connection.cursor() as cursor:
            cursor.execute("""
                SELECT p.id, p.question, p.poll_date, COUNT(*)
                FROM polls_opinionpoll p, polls_response r
                WHERE p.id = r.poll_id
                GROUP BY p.id, p.question, p.poll_date
                ORDER BY p.poll_date DESC""")
            result_list = []
            for row in cursor.fetchall():
                p = self.model(id=row[0], question=row[1], poll_date=row[2])
                p.num_responses = row[3]
                result_list.append(p)
        return result_list

class OpinionPoll(models.Model):
    question = models.CharField(max_length=200)
    poll_date = models.DateField()
    objects = PollManager()

也可以为一个model添加多个manager管理器来实现过滤器的效果

6.raw sql与ORM效率对比？

先了解下ORM的优缺点， 在项目中根据需要合理的使用ORM语法与原生sql。

优点：

• 快速开发，更多精力放在业务而非数据库
• 方便统一编码风格与后期维护，避免人为bug。隐藏了数据访问细节，使通用数据库交互变得简单
• 方便数据库迁移，迁移新的数据库时不需要修改对象模型，只需修改数据库配置
• 同时连接多个数据库并切换执行增删改查操作

缺点：

• 性能问题
  • 自动化进行数据库关系映射需要消耗系统资源
  • 多表联查，条件复杂查询时可能会生成效率低下的SQL
• sql调优; sql语句由ORM框架生成，虽减少语句错误的发生，但也给sql调优带来困难
• 越是功能强大的ORM越消耗内存， 一个ORM Object会带有很多成员变量和成员函数

一般来说ORM足以满足需求，但如果对性能要求特别高或查询十分复杂，可以考虑原生sql与ORM共用

7. Django内置提供的权限逻辑是什么，以及其粒度？

Django内置的权限系统包括以下三部分:

• 用户
• 许可 Permission
• 组 Groups

超级用户可以查看所有页面

普通用户可查看的页面受权限限制

权限粒度

• 粗粒度权限管理，对资源类型的权限管理，如菜单，url，用户添加页面，用户信息，类方法，页面按钮等
• 细粒度权限管理就是数据级别的权限管理

Django自带的权限系统属于粗粒度权限管理，当它无法满足需求时，需要引入另一种更细的权限机制：对象权限（object permission）

Object Permission是一种对象颗粒度上的权限机制，它允许为每个具体对象授权。仍沿用最开始的例子，如果model B有三个实例 B1，B2 和B3，如果我们把B1的可写权限赋予用户A，则A可以修改B1对象，而对B2，B3无法修改。

对group也一样，如果将B2的可写权限赋予group C，则隶属于group C的所有用户均可以修改B2，但无法修改B1和B3。结合Django自带权限机制和object permission，博客系统中作者的权限控制迎刃而解：系统全局上不允许作者编辑文章，而对于属于作者的具体文章，赋予编辑权限即可。

Django其实包含了object permission的框架，但没有具体实现，object permission的实现需要借助第三方app django-guardian，我们在开发中用调用django guradian封装好的方法即可。